圖4 六只白光LED的測試相對穩壓精確度
圖3(a)中的電路顯示如何使用電壓源變換器與限流電阻來控制白光LED的電流,該做法的優點是可以選用多種電壓穩壓器,同時只需將穩壓器的一端連接到白光LED上;缺點是由于限流電阻所帶來的功率耗損以及白光LED的正向電流沒有被精確控制,因此效率不佳。圖4(a)示出采用該電路驅動六只白光LED時,六只白光LED的電流變化范圍為14.2~18.4mA,生產廠A的產品的平均亮度比B廠大約高2mA。
圖3(b)所示電路實現了對LED電流的控制,其中限流電阻則用來控制各LED間電流的匹配。該電路對于同一生產廠同批次的LED來說匹配精度較高,而對不同生產廠不同批次的LED來說匹配精度較差。圖4(b)示出采用該電路驅動六只白光LED時,六只LED電流的變化范圍為15.4~16.9mA,但是A廠產品間的差異更小,同時A廠與B廠的平均電流都大約為17.5mA。圖3(b)所示電路的缺點是限流電阻有一定的功率消耗,同時白光LED的電流也無法實現高精度的匹配。
圖3(c)所示電路則獨立控制每只白光LED的電流而不需使用限流電阻,在這里電流的穩定精確度與匹配度由每個獨立的電流控制器的精確度所決定。采用MAX1570變換器可達到2%的電流精確度以及0.3%的電流匹配度。圖4(c)示出采用該電路驅動六只白光LED時,白光LED的電流穩定在17.5mA。取消限流電阻雖然可以節省電路板空間,但在穩壓器與白光LED之間增加了四個連接點。
圖3(d)所示則為采用電感升壓式變換器來穩定白光LED電流的電路,其中反饋電壓可以將電流檢測電阻的功率損耗降到最低。由于白光LED以串聯的方式進行連接,因此在任何情況下白光LED的電流都能完美地匹配,電流的精確度則由變換器的反饋電壓的精確度決定,不受白光LED正向電壓變化的影響。采用MAX1848驅動三只白光LED時,效率可達87%。采用MAX1561驅動六只白光LED時,效率可達84%。該電路的優點有;在穩壓器與白光LED之間只需兩個連接點,同時串聯連接的白光LED也不受所采用升壓變換器的影響。